Теория Лоренца-Пуанкаре-Шварцшильда.

[С.Мальцев]

Общеизвестно, что Х.Лоренц, основываясь на представлении о светоносном эфире, нашел объяснение неизменности измеряемой скорости света и вывел формулы, согласно которым при движении относительно покоящегося эфира тела сокращаются:

$$ l'=l\sqrt{1-\frac {v^2}{c^2}} \qquad (1) $$

время замедляется:

$$ t'=t\sqrt{1-\frac {v^2}{c^2}} \qquad (2) $$

часы рассинхронизируются по оси движения:

$$ \Delta T'= \frac{vx'}{c^2} \qquad (3) $$

откуда и были выведены формулы преобразований. В дальнейшем А.Пуанкаре привел формулы преобразований к общеизвестному виду и назвал их преобразованиями Лоренца.

У меня, к сожалению, отсутствуют точные сведения, но судя по некоторым косвенным данным, именно А.Пуанкаре пришла в голову идея о единой природе инерции и гравитации, названной принципом эквивалентности. Т.е. в одном случае благодаря инерции при ускоренном движении относительно неподвижного эфира тело приобретает вес (перегрузка), в другом случае при ускоренном движении эфира относительно неподвижного тела, тело приобретает вес (гравитация). И отличить эти состояния невозможно – при равном ускорении и в том, и в другом случае, вес одного и того же тела одинаковый.
Таким образом (предположительно) А.Пуанкаре вводит понятие об ускоренном движении эфира по направлению к массивному объекту. При этом ускорение эфира в каждой точке составляет:

$$ g=\frac {GM}{R^2} \qquad (4)$$

а моментальная скорость эфира в каждой точке соответствует второй космической скорости:

$$ v_2=\sqrt{\frac {2GM} R} \qquad (5) $$

т.е. скорости падающего из бесконечности тела. Отсюда, как следствие движения эфира относительно покоящихся тел, появляется и другие релятивистские эффекты – сокращение в радиальном направдении размеров:

$$ l'=l\sqrt{1-\frac {v_2^2}{c^2}}=l \sqrt{1-\frac {2GM}{Rc^2}} \qquad (6) $$

замедление времени:

$$ t'=t\sqrt{1-\frac {v_2^2}{c^2}}=t \sqrt{1-\frac {2GM}{Rc^2}} \qquad (7) $$

и рассинхронизация часов:

$$ \Delta T'= \frac{v_2 x'}{c^2}= \frac{x'\sqrt{\frac{2GM}R}}{c^2}= \sqrt{\frac{x'^2 2GM}{Rc^4}} \qquad (8) $$

и, хотя такая рассинхронизация часов в силу локальности крайне мала, тем не менее, она имеет принципиальное значение.

Очевидно, что такое представление А.Пуанкаре о движении эфира не только органично увязывает инерцию с гравитацией, но и предопределяет как радиальное сокращение тел, так и замедление времени в системах отсчета, покоящихся относительно массивного объекта (сравним формулы (1,2,3) и (6,7,8) – всего лишь заменяем $v$ на $v_2$). Кроме того, поскольку природа инерции тел связана с эфиром, по мере приближения скорости тела относительно эфира к скорости света, увеличивающаяся инерция не позволяет телам достичь скорости света.

А.Эйнштейн в своем докладе «Эфир и теория относительности», произнесенном 5 мая в Лейденском университете, сравнивает эфир с волнистой поверхностью воды и предлагает принципиально отказаться от применения плавающих тел для исследования движения воды (эфира). А мы, вопреки А.Эйнштейну, принципиально согласимся применить «плавающее» тело для исследования движения эфира.

Представим себе тело, покоящееся относительно эфира на бесконечном отдалении от массивного объекта. Поскольку тело покоится, геометрия тела остается первоначальной, фронт света от вспышки в системе отсчета тела распространяется изотропно, то и все часы в СО тела, синхронизированные по фронту света, идут синхронно. Теперь представим, что эфир постепенно ускоряясь, начал движение в направлении массивного объекта. Тело, поскольку никакие силы на него не действуют, продолжает покоиться относительно эфира, ускоряясь вместе с ним в направлении массивного объекта. Фронт света в СО тела распространяется всё так же изотропно, но теперь уже только локально. Часы в СО падающего тела идут с той же скоростью, как и на бесконечном отдалении от массивного объекта.
Теперь представим, что свободно падающее тело со скоростью $v_2$ пролетает мимо наблюдателей СО, покоящейся относительно массивного объекта. В этот момент в СО падающего тела происходит вспышка света. Благодаря релятивистским эффектам (см. формулы (6,7,8)), измеренная в покоящейся СО скорость света независимо от направления всегда будет неизменной и равна $c$.

К.Шварцшильд, основываясь на представлениях Лоренца-Пуанкаре, своими расчетами показал возможность существования ЧД, т.е. радиуса при экстремальном случае, когда скорость эфира достигает скорости света. Преобразовав формулу (5), получаем:

$$ R=\frac {2GM} { v_2^2} \qquad (9) $$

и приравняв скорость свободного падения из бесконечности (скорость эфира) к скорости света ($v_2=c$), получаем формулу радиуса Шварцшильда:

$$ R_S=\frac {2GM} { c^2} \qquad (10) $$

Поскольку скорость падающего эфира на радиусе Шварцшильда равна скорости света, скорость радиально уходящего света равна нулю ($c-v_2=0$). Т.е. несмотря на то, что свет распространяется относительно эфира с обычной своей скоростью, уйти с радиуса Шварцшильда он не в состоянии.

Второе критическое расстояние находится на радиусе $R=\tfrac {3GM}{c^2}$, где тангенциальный луч света движется по круговой орбите. Здесь скорость эфира $v_2$ такова, что перпендикулярное движение по круговой орбите со скоростью $v_1$ соответствует движению со скоростью света относительно эфира:

$$ c=\sqrt{v_2^2+v_1^2} \qquad (11) $$

Собственно, из-за движения эфира и получаем на радиусе $R=\tfrac {3GM}{c^2}$ тангенциальную скорость света равную орбитальной ($c'=v_1$):

$$ v_1=c\sqrt{1-\frac {2GM}{Rc^2}} \qquad (12) $$

Очевидно, что на такой круговой орбите ни одно физическое тело удержаться не сможет, т.к. его невозможно разогнать до скорости света. Т.е. начиная с радиуса $R=\tfrac {3GM}{c^2}$ и ниже, любое движущееся тангенциально тело должно падать к ЧД.

Третье критическое расстояние находится на радиусе $R=\tfrac {4GM}{c^2}$, начиная с которого невозможны эллиптические орбиты. Здесь скорость эфира $v_2$ такова, что если падающее из бесконечности тело тангенциально попадает на радиус $R=\tfrac {4GM}{c^2}$, то его скорость падает до скорости $v_1$ и тело переходит на круговую орбиту:

$$ v_1=v_2\sqrt{1-\frac {2GM}{Rc^2}} \qquad (13) $$

Как видим, теория Лоренца-Пуанкаре-Шварцшильда не только адекватно описывает реальность, но и дает цельную картину мироздания с объяснением единой физической природы различных явлений от неизменности измеряемой скорости света до гравитации.

[EvilPhysicist]

С.Мальцев нету экспериментальных данных указывающих на существования эфира. Конец вашим "теориям"

[migmit]

Не надо приписывать Пуанкаре свои эротические фантазии.

[Sergey K]

Цитата:

А.Эйнштейн в своем докладе «Эфир и теория относительности», произнесенном 5 мая в Лейденском университете, сравнивает эфир с волнистой поверхностью воды и предлагает принципиально отказаться от применения плавающих тел для исследования движения воды (эфира). А мы, вопреки А.Эйнштейну, принципиально согласимся применить «плавающее» тело для исследования движения эфира.

ну и где поверхность по которой оно плавает?

[С.Мальцев]

EvilPhysicist в сообщении #805354 писал(а):

С.Мальцев нету экспериментальных данных указывающих на существования эфира. Конец вашим "теориям"

Какие проблемы? Замените светоносный эфир электромагнитным полем распространения световых волн. Надеюсь, что существование ЭМ поля у Вас не вызывает сомнений?

migmit в сообщении #805371 писал(а):

Не надо приписывать Пуанкаре свои эротические фантазии.

Это Вы о приоритете открытия принципа эквивалентности?
А.Эйнштейна отметаем сразу – он достаточно долгое время придерживался принципа Маха. Но принцип Маха и принцип эквивалентности – взаимоисключающие воззрения на природу инерции и гравитации. А теперь, скажем, методом исключения попробуйте сами установить приоритет. Тем более, учитывая скромность самого А.Пуанкаре, зачастую приписывавшего собственные открытия другим.

[SergeyGubanov]

С.Мальцев в сообщении #805344 писал(а):

У меня, к сожалению, отсутствуют точные сведения, но судя по некоторым косвенным данным, именно А.Пуанкаре пришла в голову идея о единой природе инерции и гравитации, названной принципом эквивалентности.

Сама по себе идея эквивалентности (математически выражаемая Римановостью пространства) была известна и до Пуанкаре. Ещё сам Риман в 1854 году уже понимал, что наше физическое пространство может быть искривлено. Клиффорд в 1876 году пошёл ещё дальше и предположил, что материя - это искривление физического пространства. Другое дело, что геометры 19 века говорили именно про трёхмерное пространство. Кому первому пришла в голову идея Римановости четырёхмерного пространства событий - вот в чём вопрос. Может быть и Пуанкаре, а может и не быть.

[Munin]

С.Мальцев в сообщении #805344 писал(а):

У меня, к сожалению, отсутствуют точные сведения, но судя по некоторым косвенным данным, именно А.Пуанкаре пришла в голову идея о единой природе инерции и гравитации, названной принципом эквивалентности.

Идея о единой природе пришла в голову Маху.
Принцип эквивалентности пришёл в голову Эйнштейну, и с Пуанкаре не имеет никакой связи.
Вам верно замечают:

migmit в сообщении #805371 писал(а):

Не надо приписывать Пуанкаре свои эротические фантазии.

С.Мальцев в сообщении #805344 писал(а):

Т.е. в одном случае благодаря инерции при ускоренном движении относительно неподвижного эфира тело приобретает вес (перегрузка), в другом случае при ускоренном движении эфира относительно неподвижного тела, тело приобретает вес (гравитация). И отличить эти состояния невозможно – при равном ускорении и в том, и в другом случае, вес одного и того же тела одинаковый.

Эфира никакого в принципе эквивалентности нет, и никогда не было. Даже Мах не говорил об эфире: ему было очевидно, что с принципом эквивалентности эфир не совместим.

С.Мальцев в сообщении #805412 писал(а):

Это Вы о приоритете открытия принципа эквивалентности?

Это как минимум о ваших формулах (4), (5), (6), (7), (8), которые к Пуанкаре не имеют ни малейшего отношения.

А формулы (9), (10), (11), (12), (13) не имеют ни малейшего отношения к Шварцшильду.

С.Мальцев в сообщении #805412 писал(а):

Но принцип Маха и принцип эквивалентности – взаимоисключающие воззрения на природу инерции и гравитации.

[SergeyGubanov]

EvilPhysicist в сообщении #805354 писал(а):

С.Мальцев нету экспериментальных данных указывающих на существования эфира. Конец вашим "теориям"

У Вас сейчас мозг может взорваться, но отсутствие экспериментального обнаружения эфира Лоренца как раз таки и служит доказательством его существования . Фишка в том, что в Лоренцевском эфире движущиеся часы идут медленнее, линейки становятся короче и всё такое, в общем его как раз таки и нельзя обнаружить. Понимаете? Всё сходится один к одному. А уж как называть это дело, ну там тёплым ламповым словом "эфир" или сухим математическим "пространственно-временной-континуум" это уже второстепенно.

[Munin]

SergeyGubanov в сообщении #805422 писал(а):

Кому первому пришла в голову идея Римановости четырёхмерного пространства событий - вот в чём вопрос. Может быть и Пуанкаре, а может и не быть.

Это не вопрос. Всё чётко прослеживается по публикациям.
Бейтман (1910, 1912) - локальные инерциальные координаты.
Эйнштейн и Гроссман (1913, 1914), Эйнштейн (1913, 1914) - движение свободной материальной частицы по геодезической, задаваемой метрическим тензором:

$$\delta\left({\textstyle\int ds}\right)=0,\qquad\text{где }(ds)^2=\sum_{p,q=0}^{3}g_{pq}\,dx^p\,dx^q.$$

Пуанкаре: годы жизни 1854-1912.
Ссылка: Уиттекер "История теорий эфира и электричества", том 2.

[SergeyGubanov]

Munin в сообщении #805432 писал(а):

Принцип эквивалентности пришёл в голову Эйнштейну

Ну он к каждому в голову приходит на уроке Физики. Интересно ж к кому он в голову пришёл первым. Оказывается, что по крайней мере Риман и Клиффорд тоже были в курсе или что-то около того. Заслуга Гроссмана-Эйнштейна в практическом применении этой идеи именно к четырёхмерному пространству событий, а не к трёхмерному пространству. Но не факт, что сама идея применить это к четырёхмерию принадлежит именно им.

[Munin]

SergeyGubanov в сообщении #805441 писал(а):

Ну он к каждому в голову приходит на уроке Физики.

На современном уроке физики. Не гоните анахронизмы.

SergeyGubanov в сообщении #805441 писал(а):

Оказывается, что по крайней мере Риман и Клиффорд тоже были в курсе или что-то около того.

Нет, ничего подобного. (И причину вы сами указали достаточно точно.)

SergeyGubanov в сообщении #805441 писал(а):

Но не факт, что сама идея применить это к четырёхмерию принадлежит именно им.

По фактам получается, что факт. Неизвестно, что заставляет вас повторять "не факт". Кроме ослиного упрямства.

[VladimirKalitvianski]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #805446 писал(а):

Неизвестно, что заставляет вас повторять "не факт".

А я где-то читал что Эйнштейн признавал роль Пуанкаре в ОТО (может быть, в Википедии, не помню).

[Munin]

VladimirKalitvianski в сообщении #805473 писал(а):

А я где-то читал что Эйнштейн признавал роль Пуанкаре в ОТО (может быть, в Википедии, не помню).

И этот вопрос хорошо прослеживается и давно исследован. Пуанкаре участвовал в создании СТО, но не в создании ОТО. Что бы там ни признавал Эйнштейн, даже если он действительно это делал. (Вообще, такие люди, как Пуанкаре, Эйнштейн и т. д., гораздо чаще подчёркивали роль и влияние других, и принижали свой вклад и приоритет, вели себя скромно и благородно, в отличие от тех, кто спустя столетия пускается в споры о приоритетах.)

[VladimirKalitvianski]

Munin в сообщении #805486 писал(а):

И этот вопрос хорошо прослеживается и давно исследован. Пуанкаре участвовал в создании СТО, но не в создании ОТО. Что бы там ни признавал Эйнштейн, даже если он действительно это делал.

Цитата из Википедии: "Einstein refers to Poincaré in connection with the inertia of energy in 1906[23] and the non-Euclidean geometry in 1921,[24] but not in connection with the Lorentz transformation, the relativity principle or the synchronisation procedure by light signals."

[migmit]

SergeyGubanov в сообщении #805434 писал(а):

EvilPhysicist в сообщении #805354 писал(а):

С.Мальцев нету экспериментальных данных указывающих на существования эфира. Конец вашим "теориям"

У Вас сейчас мозг может взорваться, но отсутствие экспериментального обнаружения эфира Лоренца как раз таки и служит доказательством его существования.

То, что принципиально необнаружимо, не существует. По определению.